食品罐:金属包装材料的优势及运用

1.低碳薄钢板

　　金属学中把含碳量小于0.25%的铁碳合金叫做低碳钢，用低碳钢制作的薄钢板称为低碳薄钢板。低碳薄钢板是由钢锭或接连铸造钢材经轧制而成的。按轧制办法异样可把低碳薄钢板分为热轧低碳薄钢板和冷轧低碳薄钢板两类。它可以作为出产镀锡薄钢板和非镀锡薄钢板的原板;也可以直接制作金属包装容器，如集装箱、普通钢桶等;也可用作捆扎资料。用它制成的容器具有更大的强度和刚度，并具有本钱低价、加工功能好等长处。

　　我国用于制作金属包装容器的低碳薄钢板有普通碳素布局钢低碳薄钢板和优质碳素布局钢低碳薄钢板。当金属包装容器的机械功能恳求不高，且不需求饱尝深冲压时，可选用普通碳素布局钢低碳薄钢板。当金属包装容器的机械功能恳求较高时，可选用优质碳素布局钢低碳薄钢板。制作金属包装容器的低碳薄钢板的含碳量普通在0.05%～0.22%之间。

　　2.马口铁

　　马口铁是电镀锡薄钢板的俗称，英文缩写为SPTE，是指双面镀有商业纯锡的冷轧低碳薄钢板或钢带，又名镀锡铁。锡首要起避免腐蚀与生锈的作用。它将钢的强度和成型性与锡的耐蚀性、锡焊性和漂亮的外表连系于一种资料之中，具有耐腐蚀、无毒、强度高、延展性好的特性。马口铁早期称洋铁(Tin Plate)，由于中国第一批洋铁是于清代中叶自澳门进口，澳门其时音译'马口'，故中国人普通称之为'马口铁'。

　　镀锡板的特性，因镀锡办法、镀层厚度和外表处置办法的异样而异。但对特性有实质影响的，乃是镀锡原板的成分。镀锡原板的化学成分见表1。镀锡板是由钢基板、锡铁合金层、锡层、氧化膜和油膜五层构成，值得注意的是在钢基板与锡层之间发作了一层锡铁合金。这是在钢板上镀锡后进行软熔处置和钝化处置而发作的，它不只具有前言作用，使锡牢固地附着于钢板外表，并且还可使锡层亮光，抵偿镀锡层存在的孔隙，进步钢板耐腐蚀性。普通来说，镀锡层的厚度为0.5～2.0μm，热镀锡办法的锡层厚度大于电镀锡办法的锡层厚度。固然上面的锡层很薄，但它对错常有用的'外衣'。铁皮穿上了这件外衣，不只漂亮，并且具有了许多优秀的特性。锡的化学性质非常安稳，它与水不会发作化学反响，即便让它长时间与湿润空气触摸，也只会在它的外表逐渐构成一层密密的氧化物薄膜，这层薄膜能避免锡的持续氧化，这正是镀锡铁皮抗腐蚀的缘由。

　　金属包装首要以马口铁片为质料，马口铁片以日本、韩国、台湾等地的质量为上乘，由于马口铁片质地柔软又富弹性，便于刻画异样的形状。普通用马口铁包装的商品以高级商场为方针，国际马口铁包装的首要消耗商场在欧美。马口铁盒首要用于食物的包装，其他则用于酒类、巧克力和茶叶的包装，其次烟草业的商场亦很巨大，由于这类产物需求密封的马口铁盒包装。

　　3.无锡钢板

　　镀铬薄钢板简称镀铬板，系无锡钢板，是由于金属锡资源少、本钱偏高而研发的新式制罐资料。美国、欧洲和日本都有越来越多的运用，替代局部镀锡板用材。铬是一种坚固、带银白色光泽的金属，硬度、耐磨性、基体连系性都很好，耐热性也较高。镀铬板选用的原板和镀锡板是一样的，都是低碳布局薄钢板，但镀铬层很薄(<1.3μm)，其工艺和镀锡板一样。因此普通原有镀锡出产线只需略加改造，加装镀铬槽就可完成镀锡或镀铬两用。镀铬板的布局有4层：钢基板、金属铬层、水合氧化铬层和油膜。镀铬板耐蚀性虽比不上镀锡板，却也有必定的耐蚀性，用于弱酸性食物的包装仍是合适的。这类食物在国际商场用量很大，如肉、鱼、禽、乳制品、蔬菜、胡萝卜、豌豆、甜菜、土豆以及各种饮料、汤类等。当时镀铬钢板在国内首要用于制作啤酒瓶盖，饮料及中性食物罐涂料盖，作食物罐还很少。

　　4.白铁皮

　　镀锌薄钢板又称白铁皮，是制桶(罐)的资料之一，首要用于制作工业产物包装容器。它是在酸洗薄钢板后，颠末热浸镀锌处置，使钢板外表镀上厚度为0.02mm以上的锌维护层。由于锌的电极电位比铁低，化学性质比较生动，在空气中能很快生成一层氧化锌薄膜，这层氧化锌薄膜非常细密，维护了里面的锌和钢板不受腐蚀，即便擦破了镀锌层，由于锌先发作氧化而维护了铁，这样大大进步了钢板的耐腐蚀功能。用镀锌板制成容器后，就不用再进行外表防腐处置，因此，镀锌薄钢板被广泛用来制作金属包装容器，这种容器强度高、密封功能好，是工业产物包装中运用较多的包装资料。

　　镀锌钢板，俗称白铁皮，是外表镀锌的低碳薄钢板。镀锌层是维护性镀层，可以维护钢板在运用过程中免受大气的腐蚀。镀锌层普通都要颠末钝化处置，在铬酸或铬酸盐溶液中钝化后所构成的钝化膜不易与湿润空气作用，防腐才能较强。但锌易溶于酸或碱，且易与硫化物反响，所以不适于包装呈酸性、碱性或硫化物的产物。

　　5.涂层钢板

　　涂层钢板，即有机涂层钢板，是指有机涂料涂敷于钢板外表取得的涂装金属资料。此类涂层钢板在制作成各类包装产物后无须再进行涂装工序，所以又常将涂层钢板归为预涂层钢板。据有关学者估量，涂层钢板将广泛用于金属包装职业，以替代当时金属包装产物在出产过程中涂装的落后出产工艺。涂层钢板兼有有机聚合物与钢板两者的长处，既有有机聚合物的杰出上色性、成型性、耐蚀性，又有钢板的高强度和易加工性，能很简单地进行冲裁、曲折、深冲、焊接等加工。

　　在近年的欧洲包装比赛中，取得最佳奖的均是金属罐，它选用易开盖和普通的厚度为0.17mm钢板基材，在其外表涂装聚合物涂料而组成的包装钢板。出产商以为，也可以运用撕离盖，并且在蒸煮罐头时不用排气。这种方罐比圆形包装少占20%的空间，轴向承载才能为2kN，彻底在惯例金属罐的功能规模之内，并且罐身的4个旁边面可以印刷高质量的图画。

　　英国卡瑞斯公司几年前向商场投放了一种最新的点缀性钢板，这种资料由氧化铬电镀钢板及其外表的几层聚合物涂料膜组成，当时已在欧洲得到了运用。这种聚合物喷涂资料有几层复合薄膜，可以金属化，并能够印上全息商标。它有维护层，有利于印刷。由于整个工艺是在平面上进行的，因此该系列点缀性钢板不合适于拉伸罐，可是对点缀容器、易开盖、拧断盖、皇冠盖、复合罐端盖和三片罐者是抱负的资料。该资料外表光洁亮丽，一经面世就打开了马口铁容器商场。

　　英国的弗瑞莱特公司是最有名的聚合物涂覆钢材供应商，其产物已在商场上出售了好几年。把聚合物薄膜胶结到钢板的外表时，须把资料熔融并急剧冷却，以便制作隔绝性好、抗腐蚀性强和有目共睹的包装。还有一种新式的涂覆工艺是把树脂直接揉捏到钢板上，当时已用于食物罐的出产。

　　6.覆膜铁

　　经过熔融法或黏合法，将塑料薄膜复合在冷轧薄钢板上制成的复合资料称为'覆膜铁'(Laminated Steel)，相对涂料铁，也可称为'涂塑铁'。这类复合资料10多年前已在家电、点缀资料上得到遍及运用。但在印铁制罐职业上得到运用仍是近几年开端鼓起的。

　　覆膜铁的耐冲、耐腐蚀性是涂料铁所不能比较的。由于是塑料薄膜的复合板。也就是说，涂料铁存在耐腐蚀性和附着力的对立，而关于覆膜铁而言就简单处理了，这对番茄酱罐、二片罐的包装来说，覆膜铁是抱负的资料。由于覆膜铁是一种兼有塑料薄膜和金属板材两层特色的金属资料。因此，普通情况下，不用用马口铁作底材去出产覆膜铁，这在当时马口铁价钱暴升的局势下，选用冷轧板覆膜，其本钱优势是清楚明了的。覆膜铁的出产无很多溶剂废气排出，并且成膜温度也只要70℃左右，所以，其出产本钱也大大低于涂料铁。

　　铝材

　　铝是一种资源丰富的白色轻金属，全国际的铝产值仅次于钢铁。它在包装工业中的运用在有色金属中占首位。近年来，铝在包装方面用量越来越大，这是由于它具有一系列优秀功能。它密度小，仅为钢的1/3，分量较轻;有优秀的加工性，易于冲压成各种杂乱的形状;耐腐蚀性强，不会生锈;隔绝性、遮光性、保香性极好，能有效地维护产物;导热率高，便于对铝质罐头灭菌;呈银白色，色泽漂亮，且对光的反射率大，易于印刷，印刷作用好;无毒无味，不会因铝离子逸出而给内装食物带来异味;废铝容器可以收回重熔，无环境污染等。铝作为包装资料，普通被制成铝板、铝块和铝箔以及镀铝薄膜。铝板普通作为制罐资料或制盖资料;铝块用来制作揉捏成形和减薄拉伸成型的罐;铝箔普通用来做防潮内包装或制作复合资料以及软包装等。

　　1.铝板

　　纯铝板含铝99.9%以上，厚度普通在0.25～0.3mm之间。它质软、强度低，故较少利用它作包装资料，但也有用它作酒类容器。合金铝板是在铝中增加少数的镁、锰、铜组成的合金加工而成。包装上常用的铝合金有铝镁合金和铝锰合金，又称防锈铝合金。合金铝板的强度和硬度明显进步，耐腐蚀功能强、抛光性好，长时间保管外表仍坚持亮光。合金铝板多用于制作罐头容器，用于鱼类和肉类罐头时，不会像镀锡罐发作硫化变黑表象;更多的是包装饮料，不会使饮料呈现发浑和口味改变等表象。

　　跟着啤酒和饮料制作职业全体水平的进步，国际铝制易拉罐的用量正在逐年增加，美国铝制易拉罐的人均消耗量超越400罐。美国是国际铝制易拉罐的最大出产国和消耗国，首要用于包装饮料。欧洲的饮料罐中，铁皮罐和铝罐约各占一半。当时，我国铝制易拉罐的人均消耗量相对较低，具有宽广的开展空间。

　　当时，国际上可出产铝合金罐料的国家有8个：美国、巴西、澳大利亚、日本、韩国、德国、法国和俄罗斯，还有一些国家和地区可以出产罐盖料和拉环料，如我国台湾省、加拿大、巴林、意大利等。

　　跟着我国西南铝板带有限公司在出产罐料方面的开展和南山集团铝加工有限公司热连轧出产线于2007年头投产，亚洲铝业集团铝业工业园热连轧出产线于2007年年末投产，美国渤海铝业有限公司于2008年联动试车。中国出产的罐料将参加全球罐料商场的竞赛，中国有能够成为国际六大罐料出产国之一。2008年中国西南铝板带有限公司的罐料产值有能够到达7万吨，南山集团和亚洲铝业集团能够出产约3万吨，全国产值可到达10万吨，占国内需求量的55%左右。

　　2.铝箔

　　铝箔是用纯度99.5%以上的纯铝制成，厚度在0.005～0.2mm之间。它质轻有光泽、反射才能强，可作防热绝缘包装;隔绝性好，不透气体和水汽;易于加工，简单将其加工成各种形状;便于印刷、上胶、上漆、上色、压印、印花等;对温度适应性强，高温或低温时形状安稳;遮光性、保香性优秀等。铝箔的最大缺陷是不耐酸和强碱，不能焊接，耐撕裂强度较低。铝箔包装具有高隔绝功能、轻量化、抗紫外线、常温保质期长等优势，使铝箔在各种包装范畴的运用不断增多。在食物、饮料、奶制品、医药、电子产物等范畴，铝箔包装已得到广泛运用。

　　铝箔用处非常广泛，有关学者依据其运用特色，将它分为20多个种类。异样国家由于经济开展水平的差异，铝箔消耗布局也存在很大距离。在欧美发达国家，用于包装的铝箔产物占总需求量的70%。在中国商场，铝箔首要是作为工业制作原辅资料，包装铝箔只占国内需求总量的30%。固然铝箔包装开展较晚，可是当时商场增加敏捷，远景引人重视。当时，中国每年可消耗16.13万吨铝箔，卷烟包装年消耗烟箔达3.5万吨。

　　3.镀铝薄膜

　　镀金属薄膜是一种新式复合软包装资料，其间镀铝薄膜是运用最多的一种。此外还可镀金、银、铜等。铝箔简单在包装、运用过程中构成针孔而下降其隔绝功能，所以铝箔常与高分子塑料聚合物、纸或其他金属薄板等制成复合资料运用。选用特别工艺在包装塑料薄膜或纸张外表(单面或双面)镀上一层极薄的金属铝，即成为镀铝薄膜。由于镀铝层较脆，简单破损，故普通在其上再覆上一层维护用塑料膜如聚乙烯、聚酯、尼龙等。镀铝层厚约300埃，比铝箔还薄。

　　镀铝薄膜的基材(即载体膜)是塑料膜和纸。最常用的塑料薄膜有聚酯(PET)、尼龙(NY)、双向拉伸聚丙烯(BOPP)、聚乙烯(LDPE)、聚氯乙烯(PVC)等。前三种镀铝薄膜有极好的黏结力和光泽，是功能优秀的镀铝复合资料。镀铝聚乙烯薄膜则因价钱低、装潢性好而备受大家的欢送。镀铝聚丙烯薄膜还可制成易启封的封口，用于药品易开包装。

　　用热塑性塑料薄膜作为黏结层，将铝箔与纸张复合在一起可制成多层铝塑复合纸。这种复合纸归纳了铝箔的高隔绝性、塑料薄膜的柔韧性和纸材的耐折性与抗冲击性，而成为一种高功能的包装资料，且不会形成对内容物和人体的污染，易于到达包装的清洁安全规范;还由于其间的树脂在加热至高温时可以分化，使纸和铝箔别离，因此大大进步了资料的收回再生性，下降了资料的糟蹋和环境的污染。

　　铝塑复合罐材是用铝箔与塑膜、牛皮纸(纸板)复合而成，可以制成方形、圆柱形、长方形、锥形等多种形式的包装罐。这种罐材普通格外表层、纸板层、内衬层和内表层4局部。这种复合资料相同具有无毒、无味、不污染内容物的特色，可重复运用，可收回再生。

　　铝箔在医药包装中首要用于泡罩包装。泡罩包装首要是由聚氯乙烯片(PVC)和0.02mm厚的铝箔制成。泡罩包装已成为西药片剂和胶囊的最首要的包装方法。我国中药片剂、散剂、胶囊、粒丸等包装，正逐渐从纸袋、简略塑料袋、玻璃瓶包装变为铝塑泡罩包装。泡罩包装具有防潮、携带方便、安全清洁等长处，跟着药品缓释技能的开展，商场将愈加宽广。

　　镀铝薄膜是一种既成功又经济的新式复合包装资料。近10年来，在欧美等国以及我国得到很多推广运用，已在不少产物包装上替代了铝箔复合资料(例如在卷烟包装方面，镀铝纸正在逐渐替代铝箔纸)。镀铝薄膜首要用作食物如快餐、点心、肉类、农产物等的真空包装，以及卷烟、药品、酒类、化妆品等的包装以及商标资料。

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